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撰文|王怡博

审校|二七

据材料检测公司Polymer Solutions报道,一家零食制造商收到顾客反馈,其生产的奶酪球零食有异味,闻起来很臭。制造商怀疑问题出在包装袋上,于是联系了这家材料检测公司来调查原因。

该零食的包装袋是由聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成。这种材料能有效阻隔氧气、二氧化碳等气体以及水分,具有耐热、耐矿物油、耐溶剂和耐酸的特性,因此被广泛用作食品包装。

这不是聚酯纤维第一次因异味问题受到质疑。



聚酯的逆袭

大约五十年前,聚酯纤维因其免熨烫、色彩鲜艳、价格低廉等优点受到人们喜爱,广泛应用于服装等领域。

然而好景不长。十年后,聚酯纤维因不透气、有异味等问题,被视为低品味的代表。据介绍,1982年,一位广告业高管告诉《华尔街日报》,聚酯纤维“开始与缺乏品味、社会经济地位较低的人群关联在一起”。同年,聚酯纤维价格暴跌逾10%,消费量骤降至1974年以来的最低点。利润一落千丈,工厂接连关闭。行业调查显示,高达四分之一的美国人对其避之不及——抵制声浪在年轻人、富裕阶层与时尚人士中尤为猛烈。对生产商而言,曾被誉为的“奇迹”的聚酯纤维正滑向一场灾难。

直到玛丽·艾伦·史密斯(Mary Ellen Smith)的出现,她曾在美国顶级户外服装品牌巴塔哥尼亚(Patagonia,于1973年创立)工作,在聚酯纤维的发展过程中发挥了重要作用。20世纪80年代,史密斯曾被巴塔哥尼亚创始人要求制作一款不起球、织物结构紧密,能有效防风的材料,结果偶然制成了一种轻质的双面绒抓绒面料(PolarFleece)这种以聚酯纤维制成的新材料,能让登山者长时间保持温暖,且干燥速度极快——与吸水的羊毛或棉不同,聚酯纤维的特性是疏水。

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想象一下抓绒面料的触感与价格,就能知道这种面料一出,便很快风靡全球,在很大程度上取代了传统的羊毛冬季服饰,特别是户外行业。然而,真正改写聚酯命运的,是它学会了“呼吸”,才能成功征服“贴身”这一关键服装领域。而要做到这一点,聚酯纤维必须完成自我革新。

从化学构成上看,聚酯纺织品与塑料汽水瓶同属PET材料(聚对苯二甲酸乙二醇酯),区别仅在于前者被纺成丝,后者则被注塑成型。与瓶子一样,聚酯纤维同样疏水。这对于抓绒夹克是优点,但若直接接触皮肤,则会成为闷住汗水的梦魇。因此,要释放其全部性能潜力,聚酯所需的不再是简单地隔绝湿气,而是必须学会导湿排汗

此前,在很长一段时间里,内衣主要由聚丙烯制成,这种材料干得很快,但会吸收油脂和体味。长时间在外出汗后,聚丙烯衣物往往令人掩鼻,而且它在烘干机里还容易熔化。为此,史密斯与同事找到了一种聚酯替代方案。研究人员耗时数月,以毛细现象为灵感,最终开发出一种特殊的化学处理技术,使得水分沿纤维表面定向移动。这样的聚酯产品一举淘汰了易残留异味的聚丙烯内衣。从此,聚酯纤维被视为高端、高性能的舒适纤维,重新赢得了时尚界的青睐

后来,1989年左右,耐克公司以高价聘请到了史密斯。在史密斯到领导下,耐克研制出一种名为“differential denier”的针织结构上:它同时使用两种粗细的聚酯纤维。较粗的纤维贴近皮肤,负责将汗液向外排;随后,微纤维凭借其巨大的表面积,使汗液扩散开来并加速蒸发。1991年推出后,耐克的这一系列服装迅速走红,取代棉质服饰,成为高尔夫球、网球等运动的主流服装。假如你看到一位网球选手在炎炎夏日穿着一件长袖Polo衫,先别担心他(她)热不热,他(她)很可能穿的是吸湿排汗款式的聚酯。

可以说,曾被视作廉价替代品的聚酯纤维,经过一次次自我颠覆,完成了身份重构,至今仍在时尚界占有一席之地。



有味道

然而,不是所有聚酯纤维都摆脱了“难闻”这一缺点。不少聚酯类产品,包括衣物、垫子、包包、床上用品等,都仍被诟病存在异味

这种味道被化学家称作“永久性异味”(permastink)是一种通过洗涤去除的难闻气味。按照英国纽卡斯尔大学的纺织品研究员简·斯科特(Jane Scott)的说法,产品没有质量问题,只是有味,但这导致英国每年产生140万吨的消费后(post-consumer,消费后是指经过终端消费者使用过的产品)纺织废弃物。对此,科学家正在研究是什么导致了永久性异味,并寻找减少这种气味及其对环境影响的方法。

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一方面,皮肤上的细菌(如葡萄球菌和棒状杆菌)会附着在衣物上并生长。这些细菌以汗液和皮肤油脂(皮脂)中的化学物质为食,并排出具有强烈气味的化合物,如含硫的硫醇、二甲基二硫化物以及脂肪酸(如丙酸和异戊酸)。腋窝等温暖、潮湿且富含营养的部位会滋生更多种类的微生物,它们排出的长链醛和酮分子会被聚酯纤维吸引,且难以被水洗掉。

另一方面,永久性异味几乎总是与聚酯类运动服装有关。聚酯纤维是疏水性的,容易吸附油性气味分子,且难以被水渗透,导致气味分子和细菌在多次洗涤后逐渐积累,难以通过常规洗涤方式去除。而羊毛和棉是亲水性纤维,能吸收更多水分但吸收的油性气味分子较少,且洗衣液更容易进入这些纤维,松动附着物,从而清除细菌残留,因此羊毛和棉的衣物相对不易产生永久性异味。

对此,有研究人员将枯草芽孢杆菌的孢子整合到洗衣护理产品中,通过创建气味较轻的细菌群落,更自然地防止其他细菌附着并产生永久性异味。



聚酯被洗白?

再回到开头的案例。研究者首先收集了两份奶酪球样品,一份是有异味的“问题样品”,另一份是正常、闻起来没有问题的样品,并采用顶空-气相色谱质谱联用仪(HS-GCMS)来识别导致异味的物质。

经检测,科学家在有异味的奶酪球样本中,发现了显著更高的挥发性物质浓度。进一步分析确定,这些挥发性物质主要是己烯醛和戊烷,它们是油脂酸败的标志物。也就是说,奶酪球之所以有异味,是因为其本身发生了酸败,而不是因为聚酯包装袋。Polymer Solutions戏谑道,这次调查证明了聚酯的清白,维护了聚酯材料的良好声誉

正如有研究发现,并非所有人都会遇到聚酯(如涤纶)衣物永久性异味的问题,这取决于个人的体液化学。如果某人的汗液和皮肤分泌物更容易产生异味,那么他们穿着聚酯衣物时就更有可能遇到这个问题。在这种情况下,选择棉质等其他类型的织物可能是更好的选择。

可以说,我们不会回到一个没有聚酯纤维的世界,正如我们永远也无法回到一个没有塑料的世界

作者 环球科学

《环球科学》杂志